用于检测电活动的电活动传感器设备以及电活动监控装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于检测连接到电源网络的电设备的电活动，具体地说，电功率状态的改变的电活动传感器设备。本发明还涉及一种用于监控一个或多个电设备的电活动的电活动监控装置。电活动传感器设备基于射频标识设备(RFID)。
【背景技术】
[0002]监控电设备的电活动在例如能量消耗、构建用户活动简档的领域中并且在安全性或平安性监控系统中发现很多有用的应用。例如，在家庭环境中，获知电设备(例如洗衣机、照明设备、炊具、烤面包机或咖啡机)的活动可以提供关于家用习惯和用户活动的有用信息，使得能够构建出简档。
[0003]用于监控电设备的活动的已知解决方案采用复杂电仪表系统，其基于插入到电源插座的远程受控模块，并且被配置为测量从各个电源插座供电的电装备的电消耗。故此，远程受控的模块典型地装配有基于低功率无线技术的无线通信系统，以远程监控并且控制对应装置。然而，这些高级仪表系统需要复杂并且昂贵的定制化安装。实际上，关于家庭自动化和监控的近来研究报告已经指示价格和技术复杂度是主要市场痛点和阻碍广泛采用的抑制因素。这些技术的另一缺点是，电设备可能从一个电源插座移动到另一电源插座。此夕卜，一些设备(例如照明设备)并非总是得以从电源插座供电。
[0004]用于检测电设备的活动的其它解决方案基于通过在电源网络的一个或多个点处监控电力线来感测它们的“EMI (电磁干扰)签名”。然而，这些技术要求定制化的校准和训练处理，以学习各个设备的EMI签名。此外，EMI签名可能随着时间而演变。需要复杂信号处理技术来分解连接到网络的各个有源设备的签名，并且所获得的结果并非总是十分精确的。
[0005]已经鉴于前述问题设想出本发明。
【发明内容】
[0006]总体上，本发明涉及一种基于射频标识设备(RFID)的电活动传感器设备。
[0007]根据本发明第一方面，提供一种用于监控电设备的电状态的电活动传感器设备，所述设备包括可附接到所述电设备的电力缆线的RFID传感器设备，所述RFID传感器设备包括:天线元件，可操作为与所述电力缆线中所生成的电脉冲以磁方式耦合，以响应于所述电设备的电功率状态的改变而生成电信号；以及存储器元件，用于响应于所生成的电信号而存储表示所述电设备的功率状态改变的数据；其中，所述天线元件进一步可操作为将表示所述电设备的电功率状态改变的数据和标识所述RFID传感器设备的标识数据无线发送到RFID读取器设备。
[0008]可以因此以简化的并且低成本的方式来提供电活动的检测。所述RFID传感装置有电活动检测和电活动数据的发送的双重功能。可以例如经由电源网络由所述RFID读取器响应于询问而将数据发送到远程RFID读取器。
[0009]设备的电功率状态的改变可以包括设备的打开、设备的关闭、从待机模式切换到通电状态(ON power state)以及从通电状态切换到待机模式。
[0010]在实施例中，所述天线元件执行对所述电脉冲的磁耦合以及相同工作频率范围内的无线发送。由于不必提供用于数据发送的进一步的信号处理，因此这提供简化的检测设备。
[0011 ] 在实施例中，所述天线元件包括环路天线。例如，所述天线元件可以形成为环路天线，或所述天线元件可以是具有集成环路天线的天线组件。
[0012]在实施例中，所述天线元件被配置为被布置在所述电力缆线的至少一部分周围，以形成感应线圈。这种配置提供更高效的磁耦合。
[0013]在实施例中，所述设备包括脉冲检测器，被配置为在从不同电功率状态之间的切换所感应的各电信号之间进行区分。例如，所述脉冲检测器可以被配置为在从打开所述电设备所感应的电信号与从关闭所述电设备所感应的电信号之间进行区分。此外，所述脉冲检测器可以被配置为区分从待机模式切换到打开状态所感应的电信号与从打开状态切换到待机模式所感应的电信号。在一些特定实施例中，所述脉冲检测器可以被配置为在从关闭状态与打开状态之间的切换所感应的电信号与待机模式与打开状态之间的切换所感应的电信号之间进行区分。以此方式提供关于所述电功率状态的信息。
[0014]在实施例中，RFID传感器设备可操作用作经由电源线通过电磁感应供电的无源RFID标签。这使得能够通过避免使用电池供电的RFID标签来降低功率消耗。
[0015]在实施例中，所述设备包括电消耗测量部件，用于当所述电设备打开时提供表示所述电设备的功率消耗的数据，并且其中，所述天线元件所发送的数据包括表示所述电设备的功率消耗的数据。
[0016]在实施例中，所述设备包括定时器，用于测量距所述电设备的所述电功率状态的检测到的改变的时间的持续时间。
[0017]表示所述电设备的功率状态改变的数据可以包括标识所述RFID标签的标识数据。例如，所述标识数据可以足以指示电功率状态改变。在其它实施例中，除了所述RFID标签标识数据之外，还可以发送表示所述功率状态改变的数据。
[0018]根据本发明第二方面，提供一种用于监控通过配备有RFID传感器设备的各个电力缆线连接到电源网络的至少一个电设备的电状态的电活动监控装置，所述电活动监控装置包括:RFID读取器模块，用于读取表示一个或多个RFID传感器设备的电状态的改变的数据，每个RFID传感器设备附接到电设备的各个电力缆线，其中，所述表示电状态的改变的数据是从所述各个RFID传感器设备无线接收到的；以及监控器设备，用于据所述RFID读取器模块接收到的数据确定所述电源网络的哪些电设备具有改变的电状态。
[0019]在实施例中，所述RFID读取器模块被配置为触发发送一个或多个询问信号到所述RFID传感器，以请求表示电状态的改变的数据。
[0020]在实施例中，所述RFID读取器模块被配置为响应于连接到所述电源网络的电力仪表所测量的功率消耗的检测到的改变而触发发送一个或多个询问信号。
[0021]在实施例中，提供通信网络接口，以用于与通信网络连接，以使得能够将数据发送到或接收自连接到所述通信网络的远程服务器。
[0022]在实施例中，所述RFID读取器模块被配置为响应于经由所述通信网络接收到的命令信号而触发一个或多个询问信号的发送。
[0023]在实施例中，所述电活动监控装置包括于提供外部数据通信网络与内部数据通信网络之间的接口的网关设备中。
[0024]本发明的另一方面提供一种网关设备，其在外部数据通信网络与包括如本发明的第二方面的任何实施例所述的装置的内部数据通信网络之间提供接口。
[0025]根据本发明另一方面，提供一种电活动监控系统，包括用于监控电设备的电状态的如本发明的第一方面的任何实施例所述的至少一个电活动传感器设备以及如本发明的第二方面的任何实施例所述的电活动监控装置。
[0026]在实施例中，所述电活动监控系统还包括电力仪表，连接到所述电活动监控装置，以用于监控所述电源网络的电功率消耗。
[0027]根据本发明另一方面，提供一种用于监控电设备的电状态的RFID传感器设备，所述RFID传感器设备可附接到所述电设备的电力缆线，并且包括:天线元件，可操作为与所述电力缆线中所生成的电脉冲以磁方式耦合，以响应于所述电设备的电功率状态的改变而生成电信号；以及存储器元件，用于响应于所生成的电信号而存储表示所述电设备的功率状态改变的数据；其中，所述天线元件进一步可操作为将表示所述电设备的电功率状态改变的数据无线发送到RFID读取器设备。
[0028]本发明的另一方面提供一种用于检测家庭装备的家庭装置的活动的RFID系统，包括:电力仪表，用于测量所述家庭装置的功率消耗；RFID感测标签，绑定到每个家庭装置的电源线；用于检测所述电力仪表所传送的家庭装置功率消耗的改变的部件